关于实验室中比色皿的科普知识

一、比色皿常识

1、比色皿( 又名吸收池，样品池) 用来装参比液、样品液。配套在光谱分析仪器上，如分光光度计，血线蛋白分析仪，粒度分析仪等。比色皿是分光光度计的重要配件，一般为长方体，其底及两侧为磨毛玻璃，另两面为光学玻璃制成的透光面粘结而成。

2、比色皿的制造工艺有两种, 一种是粘合剂粘合而成, 另一种是高温熔融而成。比色皿的材料通常来源于石英、熔凝硅石和光学玻璃。常用比色皿的形状有方形、矩形和圆筒形, 容量一般为几毫升。也有用于少量试样的微型或超微型毛细管皿。另外还有高、低温恒温比色皿。比色皿按照使用的波长范围分为可见光系列(称玻璃比色皿)，紫外可见光系列(称石英比色皿)，红外光系列(称红外石英比色皿)。

3、紫外光度实验中的比色皿通常使用玻璃比色皿和石英比色皿，玻璃比色皿是用光学玻璃制成的比色皿，只能用于可见光区，适用于330～1000nm 波长范围，石英比色皿是用熔融石英( 氧化硅) 制成的比色皿，既适用于紫外光区，也可用于可见光区，适用于200～400nm波长范围。

4、利用石英和玻璃比色皿在紫外光区和可见光区有无吸收的差异，在紫外光区时，由于玻璃比色皿强烈吸收紫外光，对实验数据和结果有影响，石英比色皿不吸收紫外光，不会影响数据，因此在紫外光区不使用玻璃比色皿而使用石英比色皿。而在可见光区，玻璃的影响非常小，可忽略，和石英比色皿一样均可以使用，但考虑到节约经济的因素，由于玻璃比色皿的价格远远低于石英比色皿，通常选择可见光区使用玻璃比色皿，紫外光区使用石英比色皿。

二、比色皿的鉴别

比色皿透光面是由能够透过所使用的波长范围的光的材料制成。在200-350nm工作的比色皿适用于紫外区，使用石英或熔熔硅石制成透光面的石英比色皿。石英比色皿既可用于紫外区又可用于可见区，但是价格一般比较贵哦，所以要根据使用波长选择比色皿，如果不用紫外区的话，用普通玻璃比色皿就行了，一则浪费没必要，二则，嘿嘿，摔碎了也不心疼，哈哈。而普通硅酸盐光学玻璃制成的透光面的比色皿，只能用于350nm至1000nm的可见区。(好象还能到2000nm，不过在这里不做讨论了)。

1、直观法

通过视觉、听觉的不同感法观察和比较比色皿的外观及澄清程度来进行辨别。

(1) 比色皿上通常会有字母标识，玻璃比色皿口沿处有“G”( Glass 玻璃) ，而石英比色皿口沿处有“Q”( Quartz 石英) 或者“QS /S”( Quartz Glass 石英玻璃) 。

(2) 如果没有字母标识或者标识已磨损，可以在口沿处由上往下看，如果棱面发绿就是玻璃的，透明或发白就是石英的。更确切地说，普通玻璃的断口是浅绿的，硼酸玻璃的断口是泛白的，而石英的断面是透明的。

(3) 可以听声辨别，石英敲击的声音比较清脆，玻璃器皿敲击时发出的声音发闷。

(4) 石英比玻璃的硬度大，如果把两个比色皿对磨，石英比色皿磨损微小，而玻璃比色皿磨损比较大。

(5) 可用白炽灯照射，透光度高的是玻璃比色皿，而石英比色皿里面应当稍浑浊。

[注]: 以上都是快速简单的鉴别方法，除非是光学专业人士，否则极易由于个人差异产生误差，一般情况只能作为权宜之法。并且现在的制备工艺，无论是玻璃比色皿还是石英比色皿外观都是澄清透明，厚度、质量差别不大，因此仅通过这些感官的直观鉴别方法在是不可取的。

2、机试法

使用紫外可见分光光度计来鉴别玻璃、石英比色皿和配对比色皿。

现行检定规程规定石英比色皿在250nm下吸光度应小于0.07abs，若吸光度大于0.07abs 则为玻璃比色皿。

比色皿内不放置任何样品，以空气为介质，波长设置250nm，调零。将比色皿放置在样品道，吸光值小于0.07abs的是石英的，反之是玻璃的。

三、比色皿的使用

1、在使用比色皿时,两个透光面要完全平行,并垂直置于比色皿架中,以保证在测量时,入射光垂直于透光面,避免光的反射损失,保证光程固定。

比色皿一般为长方体，其底及两侧为磨毛玻璃，另两面为光学玻璃制成的透光面采用熔融一体、玻璃粉高温烧结和胶粘合而成。所以使用时应注意以下几点：

(1) 拿取比色皿时，只能用手指接触两侧的毛玻璃，避免接触光学面，用力不可过大。同时注意轻拿轻放，防止破损。

(2) 比色皿中不应长期盛放含有腐蚀玻璃物质的溶液。

(3) 比色皿高温后易爆裂，因此不应放在火焰或电炉上加热或干燥箱内烘烤。

(4) 当比色皿里面被污染，应用无水乙醇清洗，并晾干或及时擦拭干净。

(5) 比色皿的透光面不应与硬物或脏物接触。比色皿使用时请勿碰撞。

(6)盛装溶液时，高度应为比色皿的2 /3 处，光学面如有残液可先用滤纸轻轻吸附，然后再用镜头纸或丝绸顺着同一方向擦拭。

(7)比色皿中的液体，应沿毛面倾斜，慢慢倒掉，不要将比色皿翻转，直接口向下放在干净的滤纸上吸干剩余液，然后用蒸馏水冲洗比色皿内部倒掉(操作同上)避免液体外流，使第2次测量时不用擦拭比色皿，不致因擦拭带来的误差。

(8)比色前将各个比色皿中装入蒸馏水，在比色波长下进行比较，误差在±0.001吸光度以内的比色皿选出4-8个进行比色测定，可避免因比色皿差异造成测量误差

(9)比色皿在使用后，应立即用水冲洗干净。必要时可用1：1的盐酸浸泡，然后用水冲洗干净。

(10)在测量时如对比色皿有怀疑，可自行检测。可将波长选择在实际使用的波长上，将一套比色皿都注入蒸馏水，将其中一只的透射比调至95百分之(数显仪器调置100百分之)处，测量其它各只的透射比，凡透射比之差不大于0.5百分之即可配套使用。

四、前人用过的经验

1 使用前将比色皿在2百分之的硝酸溶液中浸泡24小时，然后用水，蒸馏水依次冲洗干净，擦干。

2 比色前将各个比色皿中装入蒸馏水，在比色波长下进行比较，误差在±0.001吸光度以内的比色皿选出4-8个进行比色测定，可避免因比色皿差异造成测量误差。

3 比色皿中的液体，应沿毛面倾斜，慢慢倒掉，不要将比色皿翻转，直接口向下放在干净的滤纸上吸干剩余液，然后用蒸馏水冲洗比色皿内部倒掉(操作同上)避免液体外流，使第2次测量时不用擦拭比色皿，不致因擦拭带来的误差。

五、比色皿管理维护

1、 按照实验中所使用的波长来选择相应的比色皿( 玻璃或者石英) ，紫外光区用石英比色皿，而可见光区既可以使用玻璃比色皿，又可以使用石英比色皿。考虑到价格问题，可见光区选用玻璃比色皿。尽量做到专人或者专组，用完清理后就交回。这样不易搞混不同的比色皿，也不影响比色皿间的配对。

2、尽量做到每个实验每台紫外分光光度计有的配套比色皿，不相互混用。如有交叉使用，可记录在册，下次恢复正常。

3、用完即清洗，清洗后在通风阴凉处干燥，等干燥后放入相应装具中。放置时，装具保持清洁干燥，比色皿应秉承“光面朝上，毛面在两侧”的原则，这样便于抓取两毛面拿出使用，不易弄污光面。

六、关于比色皿配对与比色皿误差测定的说明

比色皿配对比较麻烦，一般在分光光度法测定时采用比色皿误差测定后进行样品的测定。

1、比色皿配对

样品溶液先配成吸收度在0.6～0.8之间的浓度测定，然后用同批溶剂将溶液稀释一倍，再测吸收度。

从供试品溶液的配制起，平行操作两次，并注明测定时的温度。

同一台仪器测定所得二份结果间的偏差应不超过l百分之。当结果符合要求后，对各台仪器测得的平均值进行统计，若相对标准偏差不超过1.5百分之，则以测得的平均值为相应的吸收系数。

现行的检定规程中规定配对的两只比色皿间差值不得超过±0.5百分之。因为在可见光区，玻璃比色皿和石英比色皿都可以使用，所以可利用每对比色皿间的透光率直接进行比较。

使用4对比色皿，在波长500nm 下，以空气和纯水为介质，使用透光率T 进行测量，将每组比色皿中的一只透射率调为100百分之，测量另外一只透光率，凡透射率之差不大于5百分之 ( △T = 0.005 =0.5百分之) ，即可配对使用。

2、比色皿误差测定与样品测定

（1）任意取用2只清洁比色皿。

（2）2只比色皿中加入相同的溶液。

（3）以其中的任何一只比色皿为皿，调节仪器的吸收度为0;

（4）测定另一只比色皿的吸收度，测得值为A0。用此比色皿测定样品，仪器的显示值为A，则样品的真实测得值A样=A-A0

谈到实验中的紫外分光光度法，大家更多关注的是紫外分光光度计的仪器性能等等，而往往忽略了比色皿，但是您知道吗，小小的比色皿其实也有很多讲究，而且对实验结果的影响也很明显。

七、比色皿的洗涤

1、分光光度法中比色皿洁净与否是影响测定准确度的因素之一。因此，比色皿保持清洁和无伤痕， 选择正确的洗净方法：玻璃和石英比色皿通常可用冷酸或酒精、丙酮、正己烷等有机溶剂清洗。

应按照测定的各种试剂，采用溶解中和的方法进行清洗，原则上是: 一不能损坏比色皿的结构和透光性能; 二能够采用中和溶解的方法来达到比色皿干净如初的效果。而分光光度计中比色皿洁净与否，则是影响测定准确度的因素之一。

2、比色皿清洗液

浓盐酸：甲醇：水=1：4：3

如果比色皿被有机物污染，宜用盐酸—乙醇(1：2)混合液浸洗，也可用相应的有机溶剂如醇醚混合物浸泡洗涤。如：油脂污染可用石油醚浸洗，铬天青显色剂污染可用硝酸(1：2)浸洗等。比色皿不可用碱液洗涤，也不能用硬布、毛刷刷洗。

铬酸洗液效果不错，但浸泡时间不宜过长，否则会腐蚀掉比色皿的粘接剂使其散架。另外因为它会在比色皿壁上吸附而出现一层铬化物的薄膜，这种薄膜很难去除，铬酸清洗后的比色皿在紫外区间基本不透光，导致不能使用。

稀释的酸浸泡，效果不错，但酸浓度不能太高。

也可用冷的或温热的(40~50℃)阴离子表面活性剂的碳酸钠溶液(2百分之)浸泡，可加热10分钟左右。对于有色物质的污染可用HCL(3mol/L)-乙醇(1+1)溶液洗涤。

有色物质污染的比色皿用盐酸:乙醇(1:2)浸泡一段时间,颜色就去掉了。

八、清洗步骤

1.比色皿用完后应当先用适当溶剂冲洗，注意里外都要洗到。如果溶剂的话，可以装入一半溶剂后，用手指按住比色皿的两端，用力摇晃，次数应当是不少于三次。

2.然后用大量的自来水冲洗，这一步对水溶液和盐溶液非常重要。当然如果所用溶剂不亲水这步可以放弃。

3.后再用去离子水清洗,注意里外都要洗到，如果溶剂不亲水的这一步也可放弃。

4.洗完后不要刻意的将比色皿擦干，虚放在比色皿盒内,不用盖上让其自然挥干。

5.注意

（1）清洗在用后立即进行,否则样品干后就更难处理;

（2）洗好的比色皿应当是透明,没有水迹的;

（3）经常使用的比色皿可以在洗净后浸泡在纯水或分析纯乙醇里中保存。

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